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Anatomia e Fisiologia Vegetal Gabriela Marcomini de Lima Lia Chaer Anatomia e Fisiologia Vegetal 2018 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ © 2018 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. Presidente Rodrigo Galindo Vice-Presidente Acadêmico de Graduação e de Educação Básica Mário Ghio Júnior Conselho Acadêmico Ana Lucia Jankovic Barduchi Camila Cardoso Rotella Danielly Nunes Andrade Noé Grasiele Aparecida Lourenço Isabel Cristina Chagas Barbin Lidiane Cristina Vivaldini Olo Thatiane Cristina dos Santos de Carvalho Ribeiro Revisão Técnica Francisco Ferreira Martins Neto Isabella Alice Gotti Editorial Camila Cardoso Rotella (Diretora) Lidiane Cristina Vivaldini Olo (Gerente) Elmir Carvalho da Silva (Coordenador) Letícia Bento Pieroni (Coordenadora) Renata Jéssica Galdino (Coordenadora) Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Lima, Gabriela Marcomini de L732a Anatomia e fisiologia vegetal / Gabriela Marcomini de Lima, Lia Chaer. – Londrina : Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2018. 192 p. ISBN 978-85-522-1080-1 1. Estrutura vegetal. 2. Fisiologia vegetal. 3. Ação hormonal vegetal. I. Lima, Gabriela Marcomini de. II. Chaer, Lia. III. Título. CDD 580 Thamiris Mantovani CRB-8/9491 Unidade 1 | Unidade 3 | Unidade 2 | Unidade 4 | Seção 1.1 - Seção 3.1 - Seção 2.1 - Seção 4.1 - Seção 1.2 - Seção 3.2 - Seção 2.2 - Seção 4.2 - Seção 1.3 - Seção 3.3 - Seção 2.3 - Seção 4.3 - Sumário Crescimento e desenvolvimento vegetal: hormônios e estímulos ambientais 147 Crescimento e desenvolvimento vegetal 149 Hormônios vegetais e reguladores do crescimento 164 Estímulos ambientais para o crescimento e desenvolvimento vegetal 177 Introdução à anatomia vegetal 7 Fundamentos da anatomia vegetal 9 Histologia vegetal 23 Estruturas vegetativas e reprodutivas 41 Relações metabólicas e hídricas nos vegetais 59 Transporte através das membranas 61 Movimento e absorção de água e solutos na planta e no solo 74 Água na planta: mecanismo estomático, transpiração e gutação 88 Fotossíntese e respiração 103 Introdução à fotossíntese e a respiração vegetal 105 Fotossíntese: conversão de energia luminosa em energia química 118 Respiração vegetal 131 Bem-vindo, aluno! Vamos agora adentrar na Anatomia e Fisiologia Vegetal. Esta disciplina tem como foco o estudo das plantas, suas células, tecidos e organização dos tecidos em diferentes órgãos. A compreensão da anatomia vegetal dá embasamento para o estudo da fisiologia vegetal, que se aprofunda no funcionamento do organismo das plantas. A biotecnologia tem estado cada dia mais presente no mundo, e a preservação da biodiversidade e a produção agrícola se apresentam como áreas de importância crescente, ocupando espaço central na sociedade. Assim, a compreensão da forma e função nos vegetais é essencial para o desenvolvimento e otimização de tecnologias envolvidas na produção vegetal, como a criação de transgênicos, clonagem, sequestro de carbono, redução no uso de recursos hídricos, produção de alimentos, fármacos, celulose e de biomassa, por exemplo. Dessa forma, fica evidente a importância e a aplicação do estudo da anatomia e fisiologia vegetal, um assunto tão amplo e complexo, que envolve diversas áreas de conhecimento biológico, como a bioquímica, microscopia e a biologia molecular. Para tanto, na primeira unidade de ensino são apresentados os fundamentos da anatomia vegetal, destacando a importância e a aplicação de seu estudo; descrevendo a estrutura e componentes da célula vegetal e como elas se originam e se especializam para realizar funções determinadas na planta. Posteriormente será aprofundado o conteúdo de histologia, que caracteriza a anatomia e fisiologia dos tecidos nas plantas. Conheceremos também alguns órgãos vegetais, como raiz, caule, folha, flor, fruto e semente, além dos aspectos estruturais e evolutivos envolvidos na fertilização das flores. Dessa forma, você irá conhecer as células, tecidos e órgãos que compõem os vegetais, suas funções e os processos que permitem a reprodução e perpetuação das espécies vegetais. Na Unidade 2 serão estudadas as relações metabólicas e hídricas nos vegetais, que descrevem os processos envolvidos na absorção de água, nutrientes e minerais e seu transporte pelo organismo vegetal. Assim, será possível reconhecer as relações hídricas nas Palavras do autor células vegetais por meio da determinação do conteúdo relativo de água em folhas de espécies vegetais. Na Unidade 3 serão estudados os processos de fotossíntese e respiração, permitindo o reconhecimento de sua importância para o ciclo de vida de um vegetal. A Unidade 4 utilizará o conhecimento construído até o momento para embasar o estudo do crescimento e desenvolvimento dos vegetais e do papel de hormônios no processo. Tal conhecimento fornece a base para a realização de recomendações técnicas sobre a aplicação de hormônios utilizados para o crescimento e clonagem vegetal. Vamos juntos mergulhar no universo das plantas, adquirindo conhecimento para a aplicação em áreas como a biotecnologia, produção vegetal e meio ambiente, evidenciando a sua importância como área central não apenas na biologia, mas na ciência e na sociedade como um todo. Bons estudos! Unidade 1 Caro aluno, a unidade inicial apresenta os fundamentos da anatomia vegetal. Seu estudo permitirá a compreensão da importância e a aplicação dos conhecimentos ao descrever a estrutura e componentes da célula vegetal e evidenciar como as células são originadas e sofrem diferenciação. Ao longo da unidade também estudaremos a anatomia e classificação dos tecidos vegetais, os meristemas primário e secundário, tecidos fundamentais, dérmico e condutor, além das estruturas secretoras internas e externas. A introdução à anatomia vegetal será concluída com o aprofundamento em estruturas vegetativas e reprodutivas em vegetais, descrevendo a anatomia da raiz, caule, folha, flor, fruto e semente, além dos aspectos estruturais e evolutivos envolvidos na polinização e fertilização das flores. Dessa forma, será permitido o desenvolvimento de competências básicas, como conhecer as células, tecidos e órgãos que compõem os vegetais, suas funções, e os processos que permitem a reprodução e perpetuação das espécies vegetais. Para lhe auxiliar no processo de aprendizagem, imagine que você foi selecionado para trabalhar como especialista em botânica em uma empresa que atua prestando serviços de consultoria e assessoria ambiental para órgãos públicos e privados. Dentre os diversos serviços prestados pela empresa, destacam-se os levantamentos florísticos, fitossociológicos e serviços ligados a herbários e viveiros de produção de mudas, além de atividades educativas. Você compreende a importância de identificar os Convite ao estudo Introdução à anatomia vegetal diferentes tipos de células e estruturas dos vegetais? Entende a necessidade de conhecer as plantas para sua devida identificação, reconhecimento e preservação? Vamos juntos conhecer todos os detalhes e conceitos que auxiliarão em sua atividade de especialista em vegetação. Como você já deve ter notado, os conhecimentos da área de anatomia e fisiologia vegetal constituem a base sobre qual se apoiamimportantes ramos, como a sistemática vegetal, utilizada na identificação de plantas. Tais conhecimentos são aplicados na preservação da biodiversidade, na produção de alimentos, fármacos e biocombustíveis, na arborização urbana e paisagismo e na educação ambiental, entre outros. O investimento em pesquisa nestas áreas permite conciliar o crescimento econômico e a conservação do meio ambiente, visando a sustentabilidade. U1 - Introdução à anatomia vegetal 9 O crescimento populacional impõe ao homem a necessidade de ampliar as áreas agricultáveis e o crescimento econômico, pois muitas vezes pode parecer incompatível com a preservação de ecossistemas e da biodiversidade. No entanto, é importante ressaltar que a consciência ambiental vem crescendo e se desenvolvendo na sociedade, e muito vem sendo investido em pesquisa, visando a otimização na produção vegetal, uso da água e também na redução da aplicação de agrotóxicos que prejudicam os seres vivos e o meio ambiente. Além disso, a manutenção de áreas verdes para preservação da fauna, flora e sequestro de carbono vem sendo exigidas por órgãos ambientais. Aliada a estas questões, a educação ambiental também atua como um fator de incentivo a mudanças de hábitos, de forma a promover a sustentabilidade. Dentro desta perspectiva, empresas de consultoria e assessoria ambiental estão a cada dia mais presentes no mercado, realizando licenciamento e gestão ambiental para adequar empreendimentos. Tais empresas exigem a atuação de profissionais experientes e de elevado nível técnico, como engenheiros florestais e agrônomos. Relembrando a nossa situação hipotética em que a empresa na qual você trabalha executa diagnóstico e monitoramento ambiental, planos de manejo e licenciamento ambiental. Como especialista em botânica, você deve estar apto a realizar levantamentos florísticos, fitossociológicos e serviços ligados a herbários e viveiros de produção de mudas, além de atividades de educação ambiental. A equipe com a qual você trabalha foi designada por uma empresa de papel e celulose para realizar atividades educativas em escolas municipais da região. Este tipo de atividade é parte das exigências feitas por órgãos ambientais para que a empresa atue com responsabilidade e participe ativamente em atividades sociais que promovam a sustentabilidade e a educação ambiental na área de atuação. Nesse sentido, sua função será elaborar uma aula aos Seção 1.1 Diálogo aberto Fundamentos da anatomia vegetal U1 - Introdução à anatomia vegetal10 alunos no ensino fundamental a respeito da origem e fabricação do papel. No meio da aula os alunos lhe questionam: “Por que o papel vem das árvores? Quais as características das células vegetais?” Os conteúdos que estudaremos a seguir constituem o alicerce para o estudo da anatomia e fisiologia vegetal, sem eles não será possível construir um conhecimento sólido a respeito dos vegetais e seus desmembramentos. Para conhecer um pouco mais a respeito das características deste importante reino, te convidamos a adentrar no estudo da anatomia e fisiologia vegetal. Portanto, utilize-se de todo o seu empenho e dedicação ao debruçar-se sobre o assunto. Bons estudos! Não pode faltar Você consegue imaginar o mundo sem os vegetais? As plantas estão por toda parte, e constituem a base da cadeia alimentar por produzirem carboidratos a partir da energia proveniente da luz solar por meio da fotossíntese. Assim, os vegetais produzem alimento não somente para os herbívoros, mas para todos os animais. E não é apenas na alimentação que os vegetais são importantes. Eles estão presentes em utensílios e móveis construídos por seres humanos, na construção civil, nos tecidos de algodão, no papel de seu caderno, em cosméticos e biocombustíveis, medicamentos, venenos e pesticidas. Os vegetais compõem ecossistemas, abrigando a fauna e a flora e mantendo o clima e a umidade adequados para a vida. Estes são apenas alguns exemplos das aplicações e importância dos vegetais. Assim, deve ficar clara a importância do estudo da anatomia vegetal, fornecendo subsídios a todos que trabalham com vegetais para compreender a estrutura e funcionamento de células, tecidos, órgãos e do organismo como um todo, além das relações filogenéticas entre os grupos vegetais e as estratégias adaptativas para as plantas sobreviverem em diferentes ambientes. O conhecimento existente a respeito da botânica e as tecnologias desenvolvidas até hoje ocorreram graças às gerações de pesquisadores e estudiosos que se dedicaram ao assunto. Na presente disciplina estudaremos a forma e a função em organismos vegetais, nos debruçando sobre as características de suas células, sua organização em tecidos e órgãos e a importância U1 - Introdução à anatomia vegetal 11 de um sistema de transporte e comunicação para o funcionamento metabólico adequado. Partindo, portanto, da menor unidade estrutural e funcional da vida, iniciaremos o estudo da citologia vegetal. A célula vegetal é constituída de uma parede celular que envolve a membrana plasmática, que por sua vez envolve o citoplasma e o núcleo da célula. O citoplasma é composto por uma matriz aquosa denominada citosol, onde estão imersas as organelas, que podem ser membranosas ou não membranosas. O citosol, ou hialoplasma, é um composto líquido e viscoso formado por água, íons e substâncias dissolvidas, que favorece o transporte de substâncias e a ocorrência de reações químicas. As células vegetais se distinguem de células animais por apresentarem a parede celular, os cloroplastos e compartimentos internos, ou vesículas, denominadas vacúolos. Além destas estruturas, as células vegetais (Figura 1.1) apresentam também retículo endoplasmático, mitocôndrias, aparelho de Golgi, peroxissomos e citoesqueleto. Figura 1.1 | Representação da estrutura de uma célula vegetal Fonte: adaptada de <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plant_cell_structure_fr.svg>. Acesso em: 22 mar. 2018. Ao observar a ilustração de uma célula ou uma micrografia, geralmente o núcleo se destaca como uma estrutura mais densa e proeminente no protoplasto. O núcleo da célula eucariótica é U1 - Introdução à anatomia vegetal12 envolto por uma membrana com poros chamada de carioteca, ou envoltório nuclear, que protege e contém o DNA nuclear. O núcleo controla também a atividade celular ao determinar quais proteínas serão produzidas. O cloroplasto, cromoplasto e leucoplasto são tipos de plastídeos existentes nas células vegetais, que estão envolvidos não apenas com a produção de energia, mas também com a armazenagem. Os plastídeos são formados por pilhas de sacos membranosos achatados que compõem os tilacóides, imersos em uma matriz chamada de estroma, que é envolvido por uma membrana. Dependendo do pigmento existente na membrana dos plastídeos eles podem ser classificados como cloroplasto, o cromoplasto e o leucoplasto. Os cloroplastos são plastídeos que apresentam os pigmentos clorofilas e carotenoides, responsáveis pela coloração das folhas e pela fotossíntese. Outra organela muito importante para as células é a mitocôndria (Figura 1.2). Assim como os plastídeos, ela apresenta duas membranas, sendo que a membrana interna apresenta uma série de invaginações que formam as cristas mitocondriais. As mitocôndrias são responsáveis pela respiração celular. Neste processo, moléculas orgânicas são oxidadas ocorrendo a liberação de energia que é armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato), principal fonte de energia de células eucarióticas. Assimile Toda energia produzida no processo de oxidação orgânica é armazenada na forma de ATP, um composto químico constituído adenina e ribose, que forma o composto denominado adenosina, juntamente com três ligações de fosfatos. Para que a planta possa utilizar a energia armazenada, é necessário que a enzima ATPase realize a quebra da última ligação molecular do ATP. Por estar diretamente relacionada à produçãode energia, a quantidade de mitocôndrias na célula se associa à sua atividade metabólica e demanda energética. U1 - Introdução à anatomia vegetal 13 Figura 1.2 | (A) Esquema indicando os componentes da mitocôndria e (B) Micrografia eletrônica de mitocôndrias Fonte: adaptada de <https://commons.wikimedia.org/wiki/Mitochondrion>. Acesso em: 29 mar. 2018. Os peroxissomos são pequenas vesículas membranosas com conteúdo granular formado por proteínas. Os peroxissomos participam o processo de fotorrespiração e de conversão de lipídeos em glicose para mobilização de reservas energéticas durante a germinação de sementes. Os vacúolos são organelas membranosas semelhantes a grandes vesículas. Sua membrana tem origem no retículo endoplasmático, enquanto o suco vacuolar, contido em seu interior, é oriundo do aparelho de Golgi, sendo constituído por água, íons inorgânicos, açúcares, aminoácidos e ácidos orgânicos. Tal organela apresenta importante função no armazenamento de substâncias e manutenção do conteúdo osmótico no interior da célula. Além disso, os vacúolos retêm substâncias tóxicas, como metabólitos secundários que poderiam prejudicar a célula e que podem desempenhar papel na defesa da planta contra a herbivoria. Cristais de oxalato Espaço intermembranoso Matriz mitocondrial Cristais mitocondriais Ribossomos Grânulos DNA Membrana externa Membrana interna B A U1 - Introdução à anatomia vegetal14 de cálcio são comumente armazenados no interior dos vacúolos e também podem atuar na defesa da planta contra a ação de animais herbívoros. Muitos acidentes causados pela ingestão de plantas tóxicas se devem ao fato dos cristais de oxalato de cálcio, com a forma de microscópicas agulhas, se acumularem no interior de células de vegetais, como as popularmente chamadas de comigo- ninguém-pode, espada-de-São-Jorge e copo-de-leite, entre outras plantas comumente empregadas na ornamentação. A ingestão das folhas de plantas como estas causam edema e queimação na boca e na língua, podendo resultar na inflamação da glote, impedindo respiração e podendo resultar em asfixia. Certos pigmentos, como as antocianinas, também são armazenados nos vacúolos e fornecem a bela coloração vermelha, azul e violeta de folhas e flores, que atrai animais polinizadores ou espanta herbívoros por sinalizar a presença de substâncias tóxicas. O aparelho de Golgi é uma organela membranosa composta por bolsas achatadas empilhadas, chamadas de cisternas ou vesículas. As proteínas produzidas no retículo endoplasmático rugoso são armazenadas no interior de vesículas membranosas, chamadas de vesículas de transição, e encaminhadas para o aparelho de Golgi. A membrana das vesículas de transição se funde com a membrana do aparelho de Golgi liberando as proteínas em seu interior, onde ocorre sua maturação e posterior liberação no interior de vesículas na face oposta da organela (Figura 1.3). Em células vegetais, o aparelho de Golgi produz polissacarídeos importantes, como a hemicelulose que compõe a parede celular, a pectina que faz parte da lamela média, além de enzimas que participam da digestão intracelular no interior do vacúolo. A organela membranosa retículo endoplasmático se situa adjacente à membrana nuclear e apresenta papel importante na biossíntese de substâncias na célula. Aderidos à membrana do retículo endoplasmático, ou livres no citoplasma, se situam pequenos grânulos chamados de ribossomos. Os ribossomos são constituídos de moléculas de RNA e proteínas e são essenciais no processo de síntese de proteínas. O retículo endoplasmático é uma organela constituída por membranas dobradas formando canais achatados e túbulos cilíndricos. Graças à presença de ribossomos aderidos em suas U1 - Introdução à anatomia vegetal 15 Figura 1.3 | Associação entre o retículo endoplasmático rugoso, o aparelho de Golgi e a membrana celular membranas, a principal função do retículo endoplasmático rugoso é a síntese de proteínas. Diversas proteínas têm sua síntese iniciada no retículo endoplasmático rugoso e são enviadas para o aparelho de Golgi para finalização. Fonte: Evert e Eichhorn (2014, p. 138). A parede celular é o componente da célula vegetal que melhor diferencia células vegetais dos animais. Situada externamente à membrana plasmática, a parede celular protege a célula e limita sua expansão dando-lhe forma e resistência. A parede celular (Figura 1.4) é constituída principalmente por celulose, um polissacarídeo formado por monômeros de glicose. Longas moléculas de celulose se entrelaçam formando microfibrilas que se enrolam em resistentes filamentos aos quais se associam outros polissacarídeos como hemicelulose e pectinas. As paredes celulares também podem conter glicoproteínas, como extensinas, que enrijecem sua estrutura, além de suberina e lignina. A composição da parede celular permite que as células vegetais sejam utilizadas na fabricação de produtos como o papel, tábuas de madeira ou tecidos e cordas de fibra vegetal. Isso ocorre devido U1 - Introdução à anatomia vegetal16 à resistência das paredes vegetais, conferida pela composição e disposição das moléculas de celulose e polissacarídeos associados. Figura 1.4 | Parede celular (A) Micrografia eletrônica da parede celular de uma célula de cenoura e (B) esquema ilustrando a interligação de moléculas de celulose, hemicelulose e pectinas Fonte: Evert e Eichhorn (2014, p. 147). Como você pode perceber, as células apresentam em seu interior um maquinário que lhes permite executar diversas funções. Não é à toa que as células são as menores unidades estruturais e funcionais da vida. Existem organismos compostos por apenas uma célula, pois em seu interior existem órgãos (as organelas), que possibilitam produzir energia e substâncias vitais, excretar e também se reproduzir. No entanto, em organismos multicelulares as células apresentam elevados graus de especialização e se organizam em tecidos e órgãos responsáveis por funções diversas como a produção de moléculas orgânicas e energia, síntese e secreção de substâncias, transporte e absorção, por exemplo. Os diferentes tipos de células e tecidos que permitem que os vegetais tenham atingido tamanho sucesso evolutivo e diversidade deram estudados adiante. Você já se perguntou como as plantas podem viver por tanto tempo e manter seu crescimento enquanto tiverem a disposição recursos vitais como luz, água e substrato com nutrientes? Existem árvores com mais de cinco mil anos, como é o caso da árvore da espécie Pinus longaeva (com 5.067 anos) e vive na Califórnia (EUA). O que ocorre com os vegetais é que eles apresentam uma fonte da juventude em seu organismo. Isso mesmo, há locais dos vegetais U1 - Introdução à anatomia vegetal 17 onde ocorre a constante produção de novas células, possibilitando seu crescimento e desenvolvimento independentemente da idade do restante das plantas. Estas regiões são chamadas de meristemas. Mas vamos começar esta história do começo: após a fecundação, o zigoto inicia suas divisões celulares dando origem ao embrião. Nas fases iniciais, todas as células do embrião se dividem, porém, com seu desenvolvimento, os locais de divisão celular passam a se restringir a determinadas regiões, que mantem suas características embrionárias, sendo chamados de meristemas. As células meristemáticas geralmente são pequenas, apresentam parede celular delgada e plastídeos não diferenciados, seu citoplasma é denso e o núcleo ocupa grande parte do citosol. Todas as células de um organismo vegetal são originadas dos meristemas. Os meristemas apicais são chamados de meristema apical caulinar, quando se situa no ápice de um caule, ou meristema apical radicular, localizado no ápice de raízes. Meristemas são locais onde ocorre atividade mitótica, que resulta em células meristemáticas indiferenciadas que, dependendo do estimulo, sofrerão diferenciação. A diferenciação celular é o processo através do qualuma célula torna-se especializada em determinada função, podendo compor um tecido que fará parte de um órgão na planta, por exemplo. Existem células situadas na raiz que são especializadas na absorção, células do sistema vascular especializadas no transporte, células da epiderme foliar especializadas na captação de gás carbônico utilizado na fotossíntese, entre muitas outras funções. Embora este pareça um assunto complexo, ele será abordado com maior detalhamento adiante. Assim, as células meristemáticas são semelhantes a células tronco em animais, pois apresentam-se indiferenciadas e são chamadas de totipotentes, podendo se especializar em qualquer outro tipo de célula, dependendo do estímulo. Esta característica é utilizada na biotecnologia vegetal para a realização da propagação vegetativa ou micropropagação de plantas, que define a multiplicação de plantas sem envolver a reprodução cruzada. A propagação vegetativa pode se dar ao utilizar um ápice meristemático como explante (fragmento de tecido ou órgão utilizado para iniciar uma cultura in vitro), ele poderá originar novas plantas clonadas quando há o estímulo adequado. U1 - Introdução à anatomia vegetal18 Outra vantagem da utilização de meristemas para a micropropagação de plantas é a chamada limpeza clonal, ou seja, pode-se clonar plantas que estão doentes, afetadas por vírus, por exemplo, dando origem às plantas sadias, pois dificilmente a doença afetará as novas células originadas nos meristemas. A micropropagação de plantas é um exemplo de aplicação dos conhecimentos de anatomia vegetal na biotecnologia e, consequentemente, na sua área de atuação. Neste momento pode parecer ainda um pouco complexo, mas fique tranquilo que esse assunto é explorado de maneira mais aprofundada na disciplina de biotecnologia vegetal. Reflita Diferente dos animais, que nascem com órgãos praticamente prontos e sofrerão apenas alterações em suas dimensões ao longo do tempo, os vegetais apresentam desenvolvimeto contínuo, com a formação de novos tecidos e órgãos ao longo de sua vida. Qual as características das células vegetais que permitem essa forma de desenvolvimento? De que forma o conhecimento a respeito destas células pode favorecer a propagação vegetativa dos vegetais? As características das células vegetais, como suas organelas e atividade metabólica, sua origem, diferenciação e especialização, são conteúdos aplicados na produção vegetal. Geralmente laboratórios de clonagem e multiplicação de plantas utilizam segmentos de tecido vegetal para cultivo in vitro, estimulando divisões celulares e a diferenciação de células e tecidos, com a formação de caules e raízes que formarão plantas completas idênticas à planta original. Assim, ao conhecer as características da célula vegetal e a atividade meristemática é possível escolher o explante adequado para cultivo e clonagem vegetal. Exemplificando Além da aplicação dos conhecimentos advindos da anatomia vegetal na produção de plantas através da micropropagação, ou clonagem, há diversas outras importantes utilidades para o seu estudo. A anatomia vegetal fornece subsídios às práticas de fitotecnia, realizadas por profissionais da Agronomia, ao apresentar as U1 - Introdução à anatomia vegetal 19 características de células e tecidos e órgãos das plantas. A fitotecnia tem como objetivo desenvolver e aprimorar a produção de culturas, exigindo conhecimentos da área de produção de sementes, tratos culturais, adubação, irrigação, colheita e pós colheita e, para tanto, são essenciais os conhecimentos advindos da anatomia vegetal. Para o profissional da área de Engenharia Florestal, conhecimentos advindos da anatomia vegetal também se fazem essenciais por possibilitarem a identificação e taxonomia de vegetais que serão preservados ou extraídos para utilização da madeira. Pesquise mais O site desenvolvido pela Universidade de São Paulo (USP) apresenta uma animação tridimensional de uma célula vegetal, na qual podem-se selecionar organelas para visualização de suas estruturas. Disponível em: <http://cbme.usp.br/playercbme/celulasvirtuais/know/ vegetal.html>. Acesso em: 3 maio 2018. Sem medo de errar Caro aluno, na primeira situação problema proposta, a empresa de consultoria ambiental para a qual você trabalha é contratada por uma empresa de celulose para realizar atividades educativas em escolas. Dessa forma você, especialista em botânica, é encarregado de apresentar uma aula para alunos do ensino fundamental a respeito da origem e fabricação do papel. Durante a aula, os alunos lhe questionam qual a diferença entre uma célula vegetal e uma célula animal e porque as árvores são utilizadas na fabricação do papel. Para elucidar tais questões é importante explicar que as células vegetais apresentam características que as distinguem de células animais, como a presença de parede celular, de vacúolo e de cloroplastos. A parede celular é a parte constituinte da célula vegetal que permite que seja produzido o papel e para compreender o porquê disso precisamos conhecer a sua composição. Ela se localiza externamente à membrana plasmática e é composta por um carboidrato, ou seja, um açúcar. Trata-se da celulose, que é constituída por um polímero de moléculas de glicose que fornece forma e resistência às células vegetais. U1 - Introdução à anatomia vegetal20 É graças à parede celular que as células vegetais não sofrem lise em meio hipotônico, seu crescimento é controlado e meio intracelular é preservado. Além disso, as características da parede celular e do polissacarídeo celulose permitem que vegetais possam ser utilizados para a produção de papel, além de tecidos e também da aplicação da madeira para mobiliário e construção civil. Avançando na prática Plantas tóxicas Descrição da situação-problema Ao fazer uma trilha por uma propriedade que presta serviços de turismo rural, uma mulher coletou as folhas de uma planta e as consumiu, pensando se tratar da planta alimentícia não convencional, popularmente conhecida como taioba. No entanto, a ingestão do vegetal causou graves edemas nos lábios, boca e língua da mulher. O caso ganhou repercussão e uma reclamação formal foi feita à propriedade, cobrando medidas educativas e de segurança para evitar outros acidentes semelhantes. Dessa forma, a equipe encarregada por sinalizar as trilhas educativas e realizar atividades de educação ambiental o chamou para analisar o caso e esclarecer as características e formas de identificação de plantas tóxicas. Perguntaram a você o que pode ter causado os edemas na boca da mulher que ingeriu as folhas da planta tóxica e o porquê de determinadas plantas apresentarem tais propriedades. Como você, especialista em botânica e agrônomo responsável pela propriedade, faria a orientação? Resolução da situação-problema Você deve explicar que os vegetais são organismos sésseis, que não apresentam formas de fugir de seus predadores, os herbívoros. Assim, determinados vegetais desenvolveram evolutivamente certas defesas, de forma a inibir a herbivoria. Uma estratégia de defesa que ocorre em células vegetais consiste no acúmulo de substâncias tóxicas no interior de organelas membranosas, os vacúolos. Os vacúolos são semelhantes a grandes vesículas e o suco vacuolar contido em seu interior apresenta água, íons inorgânicos, açúcares, aminoácidos e ácidos orgânicos. Porém, o que pode causar danos a quem ingerir o U1 - Introdução à anatomia vegetal 21 vegetal são os cristais de oxalato de cálcio armazenados no interior dos vacúolos. Por apresentarem o formato de agulhas microscópicas, os cristais de oxalato de cálcio perfuram o tecido dos lábios, boca e língua do herbívoro e podem resultar no fechamento da glote e morte por asfixia. Por este motivo, é muito importante sinalizar as trilhas e informar aos visitantes do parque que os vegetais não devem ser ingeridos sem conhecimento ou orientação de um especialista. Faça valer a pena1. As células animais e vegetais compartilham uma série de características entre si, como a presença de núcleo e mitocôndrias. Todavia, é possível encontrarmos uma série de estruturas e organelas que nos permitem identificar a qual desses dois reinos determinada célula eucarionte pertence. Dentre os itens abaixo, assinale a alternativa cuja organela está presente apenas nas células vegetais: a) Complexo de Golgi. b) Ribossomos. c) Retículo endoplasmático. d) Cloroplastos. e) Peroxissomos. 2. Quando pensamos em uma célula, logo vem a nossa cabeça as diversas organelas que podemos encontrar em seu interior, e suas variadas funções. Sabemos que existem diferenças que nos permitem reconhecer se uma determinada célula é vegetal ou animal, e entre estas diferenças podemos citar a presença de parede celular, cloroplastos e vacúolo celular nas células vegetais. Qual das alternativas abaixo apresenta funções da parede celular, cloroplastos e vacúolo celular respectivamente? a) Síntese proteica, fotossíntese e reserva de substâncias. b) Resistência, fotossíntese e respiração celular. c) Fotossíntese, resistência e reserva de substâncias. d) Resistência, Fotossíntese e regulação osmótica. e) Síntese proteica, respiração celular e regulação osmótica. U1 - Introdução à anatomia vegetal22 3. Quando retiramos uma muda de uma planta através de um fragmento como um broto, pedaço de caule, rizoma ou outra estrutura do vegetal que não seja uma semente, podemos dizer que estamos realizando um processo de clonagem, pois obtemos uma planta geneticamente idêntica à planta mãe. Todavia, este processo costuma ter o inconveniente de gerar um número limitado de novos indivíduos. Por este motivo, para a produção de plantas geneticamente idênticas em larga escala costuma-se utilizar técnicas de cultura de tecidos meristemáticos. No processo de clonagem vegetal utilizam-se tecidos meristemáticos das plantas-mãe pois estes: a) Possuem células mais jovens, que darão origem as futuras sementes. b) São os tecidos mais fáceis de se obter devido a sua localização no caule das plantas. c) Possuem células indiferenciadas que tem o potencial de se multiplicar e gerar todos os diferentes tecidos e estruturas de uma planta. d) São encontrados em todas as plantas, permitindo que um mesmo método de clonagem possa ser usado para a multiplicação de diversas espécies. e) Apresenta menos impurezas, e consequentemente gera um menor número de contaminações nos meios de cultura utilizados. U1 - Introdução à anatomia vegetal 23 Caro aluno, No início desta unidade, você foi inserido em um contexto em que foi selecionado para trabalhar no cargo de analista ambiental especializado em botânica, em uma empresa prestadora de serviços para setores privados e órgãos públicos. Uma de suas atribuições, enquanto parte do quadro de funcionários da empresa, é atuar na educação ambiental e, neste contexto, na primeira seção, você foi designado a elaborar uma aula para alunos de ensino fundamental, sobre a origem do papel e os aspectos fisiológicos e morfológicos dos vegetais envolvidos. Nesta seção, durante a avaliação das espécies utilizadas na arborização urbana municipal e o local onde foram plantadas, foi constatada a presença de espécie de grande porte sob a rede elétrica, fato que pode ocasionar curto circuito, queda de energia, dentre outros conflitos com a infraestrutura urbana. Diante desta situação, a prefeitura municipal solicita que você, como analista ambiental, faça uma palestra aos funcionários municipais, visando elucidar os seguintes questionamentos: que aspectos estão relacionados ao crescimento e desenvolvimento dos vegetais? Qual é o papel dos meristemas no crescimento vegetal? Qual é a importância da poda correta de espécies arbóreas e arbustivas, utilizadas na arborização urbana, para evitar o seu crescimento indevido? Para conduzir a sua palestra de forma a responder adequadamente estes questionamentos, utilize principalmente os conteúdos sobre meristemas, apresentados ao longo desta seção. Vamos lá? Bons estudos! Seção 1.2 Diálogo aberto Histologia vegetal U1 - Introdução à anatomia vegetal24 Não pode faltar Na Seção 1.1 você iniciou os seus estudos da disciplina Anatomia e Fisiologia Vegetal, adentrando no universo microscópico dos vegetais. Nela, você conheceu algumas particularidades das organelas celulares que, em conjunto, trabalham para a manutenção da homeostase e vitalidade das plantas. O conhecimento da funcionalidade das organelas e a compreensão de que elas estão organizadas no interior das células é o ponto de partida para que você entenda como o corpo dos vegetais está morfologicamente organizado, bem como os processos fisiológicos que ocorrem em seu interior. Partimos, em nosso estudo, de uma visão micro para uma visão macro e, neste contexto, é importante que você saiba que um conjunto de células (estruturas microscópicas) que apresentam similaridades estruturais e funcionais, organizam-se para formar os tecidos. A formação, organização e função dos tecidos vegetais são objetos de estudo da Histologia Vegetal, à qual será dedicada esta seção. O tecido meristemático é formado por células vivas, com alta taxa mitótica e indiferenciadas, ou seja, aquelas que são capazes de gerar células de outros tecidos, que por sua vez passarão pelo processo de diferenciação. Fazendo uma analogia, os meristemas poderiam ser comparados às células tronco dos animais, no entanto, os primeiros permanecem ativos nos vegetais durante toda a sua vida. Exemplificando Devido à existência dos meristemas as plantas crescem continuamente ao longo de sua vida, mesmo quando partes de seu corpo são retiradas. Daí a necessidade de realização de podas constantes em árvores, localizadas em áreas urbanas, por exemplo. Essa é uma das principais diferenças entre o desenvolvimento de plantas e animais, já que os primeiros cessam o seu crescimento em algum momento da vida, enquanto que as plantas podem ter crescimento indeterminado. Esta característica é uma compensação pela falta de mobilidade das plantas, conferindo a elas plasticidade de desenvolvimento, ou seja, a capacidade de modificarem a sua estrutura corporal para aproveitarem U1 - Introdução à anatomia vegetal 25 melhor os recursos do ambiente, tal como água e luz, por exemplo. Entretanto, é importante lembrar que em alguns casos, os meristemas podem paralisar temporariamente a sua mitose, em uma fase de repouso. É o que ocorre nas gemas axilares de plantas perenes, que podem permanecer dormentes no inverno. Neste momento você deve estar se perguntando: de onde vem estes meristemas? Como eles são formados? A vida de uma nova planta se inicia a partir da fecundação, processo que pode variar em diferentes grupos vegetais. A partir da formação da primeira célula, o zigoto, ocorrerão sucessivas divisões celulares mitóticas, em um processo denominado embriogênese, quando resultarão em uma massa celular – o embrião. Neste estágio, todas as células são indiferenciadas, ou seja, apresentam características meristemáticas e poderão originar qualquer tecido vegetal. A atividade dos meristemas também ocorre após o término da embriogênese, na vida adulta da planta, por meio da ação dos meristemas apicais e laterais. Os meristemas apicais são responsáveis, principalmente, pelo crescimento do corpo da planta em comprimento. Eles são encontrados no ápice dos caules e raízes e nos nós e gemas laterais dos caules. Já os meristemas laterais, são responsáveis pelo crescimento em espessura; entre eles estão o câmbio vascular, que realiza a renovação dos vasos condutores e o felogênio (ou câmbio da casca), responsável pela substituição do súber (casca) de plantas lenhosas. Assimile O meristema possui um tipo de célula denominada inicial, que é a responsável pela manutenção de uma fonte contínua de novas células. Ela se divide por mitose e uma das células-irmãs formada permanececomo inicial enquanto a outra, que chamamos derivada, passará pelo processo de diferenciação. A atividade dos meristemas apicais, ainda durante a embriogênese, dará origem aos meristemas primários: protoderme, meristema fundamental e procâmbio, tecidos parcialmente diferenciados que, por sua vez, darão origem aos tecidos primários, respectivamente àqueles que compõem o sistema dérmico ou de revestimento U1 - Introdução à anatomia vegetal26 (protoderme), o sistema fundamental (meristema fundamental) e o sistema vascular (procâmbio). Este crescimento em comprimento, determinado pela presença do meristema apical, é o crescimento primário, responsável pelo desenvolvimento do corpo primário da planta. Figura 1.5 | Meristemas apicais da raiz Protoderme Meristema fundamental Meristema apical da raiz Procâmbio Coifa Fonte: Evert e Eichhorn (2016, p. 539). Em alguns casos, as células diferenciadas de determinados tecidos como o parenquimático, por exemplo (que estudaremos mais adiante nesta seção), podem passar por um processo de desdiferenciação e readquirir a capacidade de se dividir por mitose. Neste caso, trata-se do meristema secundário. Ao longo de sua leitura, você se deparou algumas vezes com o termo “diferenciação”. Neste momento vamos nos dedicar à compreensão do que é este processo e de como ele é importante para a formação dos tecidos adultos que compõem o corpo do vegetal. A diferenciação é uma das etapas do desenvolvimento vegetal, juntamente com o crescimento e a morfogênese. Durante o processo de crescimento, ocorre um aumento do corpo vegetal, pela combinação de fatores como a divisão celular (aumento no número de células), e a expansão celular (aumento do volume das células). A morfogênese é a etapa em que o corpo vegetal adquire U1 - Introdução à anatomia vegetal 27 uma forma específica. Já o processo de diferenciação é aquele em que as células que apresentam constituição genética idêntica à das células meristemáticas das quais tiveram origem tornam- se diferentes, levando à formação de células com características distintas, que por sua vez se agruparão em tecidos. Observe que o processo de diferenciação é uma etapa fundamental para que a organização interna do corpo da planta aconteça. É a partir dela que teremos a formação dos sistemas de tecidos, que constituem um agrupamento de um ou mais tecidos distintos em três unidades maiores, sendo elas: o sistema dérmico (ou de revestimento), o sistema fundamental e o sistema vascular, conforme mencionamos anteriormente. Os tecidos formados por um único tipo de célula são chamados simples; é o caso dos tecidos que formam o sistema fundamental. Quando há dois ou mais tipos de células, o tecido recebe o nome de complexo, como ocorre com os tecidos formadores dos sistemas dérmico e condutor. O sistema dérmico ou de revestimento, como o próprio nome indica, é responsável por fazer o revestimento externo do corpo do vegetal. É formado por dois tipos de tecidos: a epiderme e a periderme ou súber (em plantas com crescimento em espessura). A epiderme reveste frutos, sementes, folhas, partes florais e caules que apresentam crescimento primário. É um tecido geralmente uniestratificado (embora haja exceções), com células achatadas e justapostas. Estas características aliadas à presença de cutícula (uma camada que recobre a epiderme de alguns órgãos vegetais, tais como as folhas), conferem proteção contra a desidratação, mecânica e invasão de agentes patogênicos. Conforme visto anteriormente, a epiderme tem origem na protoderme, um meristema primário oriundo do meristema apical. Estruturalmente e funcionalmente, suas células são bastante diversificadas, muitas delas apresentando especializações importantes para a sobrevivência dos vegetais. Veja, a seguir, a função dos anexos epidérmicos: • Estômatos: são aberturas localizadas em lâminas foliares e que também podem ser encontrados em menor número em caules jovens, pecíolos, partes florais, frutos e sementes. São responsáveis pela troca de gases e água entre o meio interno do vegetal e o ambiente, sendo formados por duas células- guardas ou estomáticas, que apresentam cloroplastos e face U1 - Introdução à anatomia vegetal28 côncava entre as quais estão a abertura, chamada de ostíolo ou fenda estomática. A abertura e fechamento dos estômatos são responsáveis por controlar a saída de água na forma de transpiração, nos vegetais. Portanto, em condições mais áridas ou em determinados períodos do dia, os estômatos tendem a permanecer com o ostíolo fechado por um período para evitar a desidratação da planta. Figura 1.6 | Estômato visto ao microscópio Fonte: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tomato_leaf_stomate_1- color.jpg>. Acesso em: 27 abr. 2018. • Tricomas: são apêndices de origem epidérmica, classificados em glandulares e não-glandulares. Os primeiros, estão envolvidos na secreção de substâncias e podem ser encontrados, por exemplo, em algumas espécies de plantas carnívoras e em urticantes. Os não glandulares (ou pelos) apresentam como uma de suas atribuições a absorção de nutrientes e água, como é o caso dos encontrados na zona pilífera das raízes. U1 - Introdução à anatomia vegetal 29 Figura 1.7 | Tricomas em Drosera tentaculata Fonte: <https://goo.gl/LpAKpB>. Acesso em: 27 abr. 2018. • Acúleos: semelhante aos tricomas, são estruturas de origem epidérmicas envolvidas na proteção de plantas contra predadores. Um exemplo clássico são os acúleos presentes nas roseiras, muitas vezes confundidos com espinhos. Figura 1.8 | Acúleos Fonte: Pixabay. Além dos anexos mencionados, outras células especializadas na epiderme são: suberosas e silicosas (apresentam parede celular suberificada e corpos silicosos no lume, respectivamente); buliformes (envolvidas no mecanismo de enrolamento e desenrolamento de folhas); papilas (conferem aspectos aveludados às pétalas de flores); litocisto (contém cristais de carbonato de cálcio). A periderme ou súber, popularmente conhecida como “casca”, está presente em plantas com crescimento em espessura, em raízes U1 - Introdução à anatomia vegetal30 e troncos de plantas adultas. Tem como função fazer a proteção dos vegetais e atuar como isolante térmico. Devido à impregnação por um material lipídico denominado suberina, formam-se camadas de células mortas externamente. A renovação periódica da periderme ocorre graças à atividade do felogênio, conforme estudamos anteriormente nesta seção. Figura 1.9 | Esquema da estrutura interna de um caule com crescimento secundário, mostrando a periderme Agora que você já conheceu o sistema dérmico, enfocaremos os nossos estudos nas características do sistema fundamental. Como o próprio nome diz, esse sistema é importantíssimo para a sobrevivência dos vegetais, já que seus tecidos estão envolvidos em uma série de funções importantes. Ele é formado por três tipos de tecidos fundamentais: o parênquima, o colênquima e o esclerênquima. Vejamos algumas características de cada um deles. O termo parênquima significa “espalhado ao lado de”, uma referência à uma das funções deste tecido, o preenchimento de espaços. Ele é formado a partir do meristema fundamental, no ápice de caules e raízes e suas células são vivas, abundantes no corpo da planta (podendo ser encontrado em quase todos os órgãos), com formas e tamanhos variados e com potencialidade para se tornarem meristemáticas. A retenção da capacidade de divisão celular, torna estas células importantes na regeneração e cicatrização de lesões e no sucesso de enxertos. A grande variedade Fonte: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Periderme_intro.png>. Acesso em: 27 abr. 2018. U1 - Introdução à anatomia vegetal 31 apresentada pelas células, conferem a este tecido funções variadas, entre elas: fotossíntese, reserva de substâncias, secreção, excreção e transporte. Por isso, classificamos o parênquima em três tipos básicos: clorofiliano, de preenchimentoe de reserva. • Parênquima clorofiliano (ou clorênquima): formado pelos parênquimas paliçádico, lacunoso, regular, plicado e braciforme, é dotado de cloroplastos, exercendo como função a realização de fotossíntese. • Parênquima de preenchimento: com células de formatos variados, este tecido, também conhecido como parênquima fundamental, é encontrado no córtex e na medula de caules, raízes, pecíolo e nervuras das folhas. Apresenta como função o preenchimento de espaços entre outros tecidos. • Parênquima de reserva (ou armazenamento): tem como principal função o armazenamento de substâncias provenientes do metabolismo da planta. Dentre os tipos de parênquima desta natureza estão: o amilífero (reserva amido, substância nutritiva. Por exemplo: batata-inglesa, mandioca, batata-doce, entre outros); o aquífero (armazena água; ocorre em plantas adaptadas à ambientes áridos); o aerífero ou aerênquima (armazena ar entre suas células; encontrados em plantas aquáticas). O colênquima é um tecido de sustentação, formado por células vivas na maturidade, alongadas, dispostas na forma de feixes com uma aparência brilhante. Apresentam parede celular espessa, o que confere certa resistência ao esmagamento, apesar de ser, contudo, flexível. De acordo com o tipo de espessamento da parede celular, o colênquima pode ser classificado em angular (a parede se espessa na seção longitudinal e nos ângulos); lamelar (com espessamento em todas as paredes externas e internas); lacunar (espessamento nos locais de delimitação entre parede celular e espaços intercelulares) e anelar (paredes celulares com espessamento uniforme). Por ser um tecido envolvido na sustentação de órgãos jovens em crescimento e de vegetais não lenhosos que sofrem pouco ou nenhum crescimento secundário, o colênquima é encontrado sob a epiderme, nos caules de plantas em estágio primário de desenvolvimento, nos pecíolos, nas nervuras ou margeando alguns tipos de folhas, nas flores, frutos e raízes. U1 - Introdução à anatomia vegetal32 Assim como o colênquima, o esclerênquima (palavra derivada do grego skleros, que significa duro) é um tecido de sustentação, no entanto, também está envolvido na resistência de partes das plantas que não estão se alongando. Isso ocorre porque, diferente do observado no colênquima típico, as células do esclerênquima, que não são vivas na maturidade, apresentam parede celular secundária espessa e uniforme, podendo ser lignificada na maioria dos casos, ou seja, é uma estrutura rígida que faz com que as partes do corpo do vegetal que a contenham não apresentem flexibilidade. Além disso, a presença da lignina confere um revestimento que protege o vegetal contra o ataque de predadores, de patógenos e substâncias químicas. Este tecido apresenta dois tipos de células: as fibras e os esclereides. As primeiras são células alongadas dispostas em feixes ou em cordões, e tem como principal função fornecer sustentação à diferentes partes do corpo primário da planta. Em algumas espécies de plantas, tais como o cânhamo e o linho, estas fibras possuem valor econômico e são exploradas comercialmente. Os esclereídes são células curtas, encontradas isoladas ou agrupadas, que possuem paredes celulares espessas, bastante lignificadas e com pontoações (perfurações de comunicação na parede secundária). O esclerênquima pode ser encontrado em raízes, caules, folhas, pecíolos, sementes e eixos florais. O último sistema de tecido que estudaremos – não menos importante que os demais – é o sistema vascular ou condutor, que tal como nos animais vertebrados, é responsável por realizar o transporte de substâncias, neste caso pelo corpo da planta. O surgimento deste sistema ao longo do processo evolutivo dos vegetais foi um passo importante para a conquista definitiva do ambiente terrestre e para o aumento do porte de plantas, já que permitiu uma movimentação eficiente de água e nutrientes para as suas diversas partes. O sistema vascular é formado por dois tipos de tecidos condutores: o xilema e o floema, cada qual com as suas particularidades, seja de estrutura ou de função, as quais veremos com mais detalhes a seguir. O xilema apresenta como função principal o transporte de água e sais minerais (que em conjunto denominamos seiva bruta ou mineral) em plantas vasculares. Além disso, também está envolvido no armazenamento de substâncias e na sustentação. Didaticamente, U1 - Introdução à anatomia vegetal 33 este tecido condutor está dividido em xilema primário (formado a partir do procâmbio e presente em plantas com crescimento primário) e xilema secundário (desenvolvido em plantas com crescimento secundário, a partir do câmbio vascular). Este tecido é formado por diferentes tipos celulares, entre eles: as fibras que conferem sustentação e podem armazenar substâncias em casos eventuais; células parenquimáticas que armazenam substâncias e elementos traqueais, responsáveis pela condução de água e sais minerais e subdivididos em elementos de vasos e traqueídes. Os elementos de vasos são células sem protoplasto na maturidade, alongadas, com parede celular secundária apresentando perfurações (formando placa de perfuração no final da extremidade) e dispostos na forma de colunas contínuas ou tubos. Esta disposição aliada à presença da placa de perfuração torna o elemento de vaso mais eficiente na condução de água que as traqueídes. Estas, assim como os elementos de vasos, são células sem protoplasto na maturidade, alongadas e com parede celular secundária, no entanto, não apresentam perfurações. As células do xilema secundário que perderam o seu protoplasma e que, portanto, assumiram a função de transporte de água e sais minerais, apresentam-se mais claras no tronco em corte longitudinal. Esta região é chamada de alburno. Quando as células do alburno se tornam inativas, elas passam a constituir o cerne, uma região mais escura do tronco, devido à presença de resinas, óleos e outras substâncias. Assimile O tronco de algumas espécies pode apresentar camadas concêntricas ao redor da medula (anéis de crescimento), que são formados a partir da atividade do câmbio vascular que não é contínua, devido à fatores externos e endógenos. Todas as vezes que o câmbio retorna a sua atividade após uma interrupção, forma-se uma faixa celular que em conjunto fornece a idade de uma árvore, uma vez que representam a atividade anual do câmbio vascular. Porém, é importante salientar que condições climáticas intensas, como períodos prolongados de seca ou chuva, podem forçar a interrupção das atividades do câmbio vascular, favorecendo a formação de uma faixa a mais no decorrer de um ano. U1 - Introdução à anatomia vegetal34 Tais condições são comuns nos trópicos e, por isso, a contagem de anéis de crescimento para determinar a idade de tais espécies, pode ser imprecisa. O floema é o tecido responsável pelo transporte de substâncias orgânicas (seiva elaborada ou orgânica), micronutrientes, lipídios, aminoácidos, hormônios e proteínas, dentre as quais incluem-se as sinalizadoras, que carregam informações para as diversas partes das plantas. Quanto à sua composição, ele é formado por células do esclerênquima, que realizam a sustentação do tecido e em alguns casos também armazenam substâncias; parênquima, que atua no armazenamento de substâncias; e elementos crivados, que são as células condutoras, encarregadas do transporte de substâncias orgânicas e sinalizadores à longas distâncias. Diferentemente das células condutoras do xilema, os elementos crivados apresentam protoplasto vivo na maturidade, porém, não possuem núcleo. O termo “crivado” é uma referência à presença de poros que interligam o protoplasto dos elementos crivados adjacentes. É possível reconhecer no floema dois tipos de elementos crivados: • Células crivadas: são alongadas e delgadas, apresentando poros estreitos e uniformes ao longo de toda a área crivada, localizada na porção terminal da célula.• Elementos de tubo crivado: possuem placas crivadas, localizadas geralmente nas paredes terminais da célula, portadoras de poros maiores em comparação aos observados nas células crivadas. Estão associados à uma célula parenquimática chamada companheira, à qual acredita-se ter a função de liberar substâncias para a manutenção dos elementos de tubo crivado. U1 - Introdução à anatomia vegetal 35 Figura 1.10 | Cilindro vascular em corte transversal da raíz primária de feijão (Phaseolus sp.) Legenda: PC (parênquima cortical ou córtex); E (endoderme); P (periciclo); X (xilema); F, (floema); Pr (procambio); M (medula). Fonte: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cilindro_vascular.jpg>. Acesso em: 27 abr. 2017. Pesquise mais Quer saber como é a morfologia dos tecidos estudados, a partir de uma visão microscópica? Então não deixe de acessar o Álbum didático de Anatomia Vegetal. Disponível em: <http://www.ibb.unesp.br/Home/Departamentos/ Botanica/album_didatico_de_anatomia_vegetal.pdf>. Acesso em: 14 abr. 2018. Além dos tecidos mencionados nesta seção, as plantas contam ainda com células especiais que chamamos de secretoras, cuja função primordial é a formação e armazenamento de substâncias em compartimentos para posterior liberação no corpo vegetal, nos espaços extracelulares ou na superfície externa do vegetal. As substâncias secretadas podem incluir néctar, mucilagem, água, soluções salinas, óleos, resinas, gomas, entre outros. Tais substâncias são secretadas por células específicas, entre elas: os hidatódios (estão na margem das folhas e secretam água e solutos orgânicos e inorgânicos provenientes da gutação); nectários (secretam néctar a partir de várias partes da planta); glândulas de sal (presente em plantas de ambiente salino, secretam o excesso U1 - Introdução à anatomia vegetal36 de sal); hidropótios (transporta água e sais em plantas de ambientes aquáticos de água doce); glândulas digestivas (encontradas em folhas de plantas carnívoras, secretam enzimas digestivas); tricomas urticantes (produzem secreções que causam reações alérgicas); laticíferos (presente em diversos órgãos de algumas espécies, são responsáveis pela secreção de látex). Chegamos ao final de nossa segunda seção da Unidade 1. Não deixe de reler o material anotando as suas dúvidas e os pontos de destaque. Bons estudos! Reflita De que forma o estudo da histologia vegetal pode contribuir para a sensibilização social quando à preservação das espécies vegetais? Que papel você pode assumir neste processo, enquanto futuro profissional? Reflita sobre estas questões. Sem medo de errar Prezado aluno, no início desta seção você foi apresentado à uma situação em que, foi procurado pela prefeitura municipal de sua cidade para elucidar, por meio de uma palestra aos funcionários municipais, as seguintes questões: que aspectos estão relacionados ao crescimento e desenvolvimento dos vegetais? Qual é o papel dos meristemas no crescimento vegetal? Qual é a importância da poda correta de espécies arbóreas e arbustivas, utilizadas na arborização urbana, para evitar o seu crescimento indevido? O motivo da palestra foi a constatação da presença de árvores urbanas em contato com a rede elétrica. Observe que o tema central de sua palestra deve ser o papel dos meristemas no crescimento vegetal, aspecto que está intimamente relacionado a necessidade de podas regulares as árvores. Primeiramente torna-se necessário uma conceituação de meristemas, visto que a existência deste tecido pode não ser conhecido por todos os participantes da palestra. Os meristemas são tecidos vegetais com totipotencialidade, ou seja, capazes de, por meio de mitoses seguidas de diferenciação U1 - Introdução à anatomia vegetal 37 celular, originarem qualquer tecido do corpo da planta. Estes tecidos com características embrionárias, permanecem durante a fase adulta do vegetal, em alguns locais, como gemas laterais e ápices de raízes e caules. Outro aspecto interessante a ser inserido na palestra é a diferenciação entre meristema apicais e laterais. Os meristemas apicais são responsáveis, principalmente, pelo crescimento do corpo da planta em comprimento. Eles são encontrados no ápice dos caules e das raízes e nos nós e gemas laterais dos caules. Já os meristemas laterais, são responsáveis pelo crescimento em espessura; entre eles estão o câmbio vascular, que realiza a renovação dos vasos condutores e o felogênio (ou câmbio da casca), responsável pela substituição do súber (casca) de plantas lenhosas. Por fim, é necessário deixar claro que graças à presença dos meristemas apicais, a planta tem um crescimento indeterminado, fato que torna necessário sua poda constante. Esta característica é uma compensação pela falta de mobilidade das plantas, conferindo a elas plasticidade de desenvolvimento, ou seja, a capacidade de modificarem a sua estrutura corporal para aproveitarem melhor os recursos do ambiente, tal como água e luz, por exemplo. Entretanto, é importante lembrar que em alguns casos, os meristemas podem paralisar temporariamente a sua mitose, em uma fase de repouso. É o que ocorre nas gemas axilares de plantas perenes, que podem permanecer dormentes no inverno. Avançando na prática Resolvendo o mistério da praga Descrição da situação-problema Você, um renomado especialista em histologia vegetal, foi procurado por um grupo de fazendeiros, curiosos sobre a situação de sua plantação. Eles observaram que há um certo tempo, as plantas apareciam com suas folhas com aspecto amarelado e alguns dias depois morriam. Um agrônomo foi contratado e constatou que se trata da ação de uma praga que interrompe o transporte de substâncias orgânicas pela planta, por meio da sucção de açúcares diretamente dos vasos e que algumas espécies U1 - Introdução à anatomia vegetal38 apresentam mecanismos de defesas em seu sistema dérmico, contra este ataque. Os fazendeiros, então, solicitaram a você as seguintes explicações: à que “vasos” o agrônomo se referia? Qual é a sua importância dele para a planta? O que é o sistema dérmico? Como ele pode proteger a planta do ataque de pragas? Resolução da situação-problema Observe que a curiosidade dos fazendeiros faz muito sentido, visto que os termos botânicos utilizados pelo agrônomo podem não ser familiares para todas as pessoas. Os vasos a que o profissional se referiu são os vasos condutores, que fazem parte do sistema de condução da planta, que tal como os vasos sanguíneos dos vertebrados, tem como função fazer o transporte de substâncias pelo corpo do vegetal. Neste caso, como trata-se de sucção de açúcares diretamente do vaso, o agrônomo referiu-se ao floema, mais especificamente. Com relação ao sistema dérmico, ele é o responsável por fazer o revestimento externo do corpo da planta, tal como a pelo nos seres humanos, por exemplo. É um tecido geralmente uniestratificado, com células achatadas e justapostas. Essas características aliadas à presença de cutícula, conferem proteção contra a desidratação, além de conferirem proteção mecânica e contra a invasão de agentes patogênicos. Faça valer a pena 1. Algumas espécies vegetais apresentam o sistema dérmico bem desenvolvido, com presença de especializações epidérmicas que conferem ao vegetal características particulares, que podem garantir a sua sobrevivência, em alguns casos. Analise as situações a seguir, e na sequência, marque a resposta correta. 1. Em dias mais ensolarados e com a umidade do ar relativamente baixa as plantas tendem a manter os seus estômatos com ostíolo aberto por um longo período, para conseguir captarem o máximo de umidade que conseguirem. 2. Um anexo epidérmico muito comum em plantas carnívoras é o acúleo, que além de atuarem na secreção de enzimas digestivas, realizam a proteção do corpo do vegetal contra predadores. 3. A cutícula consiste numa camada que recobre a epiderme de alguns órgãos vegetais, e que auxiliam na proteção contraa desidratação, U1 - Introdução à anatomia vegetal 39 além de conferirem proteção mecânica e contra a invasão de agentes patogênicos. Após a análise das assertivas, marque a alternativa que contém a resposta correta. a) Apenas 2 e 3 estão corretas. b) Apenas 1 está correta. c) Apenas 1 e 3 estão corretas. d) Apenas 3 está correta. e) Apenas 1 e 2 estão corretas. 2. O sistema fundamental é um tecido de extrema importância para a sobrevivência do vegetal, uma vez que está envolvido em uma série de funções. Ele é formado por três tipos de tecidos: o parênquima, o colênquima e o esclerênquima. Levando em consideração a principal função e composição destes tecidos, associe a primeira coluna com a segunda e em seguida, marque a resposta correta. COLUNA 1 1. Esclereíde. 2. Parênquima paliçádico. 3. Colênquima. 4. Fibra. COLUNA 2 A. ( ) Célula alongada disposta em feixes ou em cordões e apresenta como principal função fornecer sustentação. B. ( ) Apresenta células vivas na maturidade, alongadas, dispostas na forma de feixes com uma aparência brilhante; apresentam parede celular espessa, o que confere certa resistência ao esmagamento. C. ( ) Possui cloroplastos, exercendo como função a realização de fotossíntese. D. ( ) Célula curta, encontrada isolada ou agrupada, que possui paredes celulares espessas, bastante lignificadas e com pontoações. Assinale a alternativa que apresenta a associação correta entre as colunas. a) A – 3; B – 2; C – 1; D – 4. b) A – 4; B – 3; C – 2; D – 1. c) A – 1; B – 3; C – 2; D – 4. d) A – 4; B – 3; C – 1; D – 2. e) A – 2; B – 3; C – 1; D – 4. U1 - Introdução à anatomia vegetal40 3. O sistema vascular ou condutor é responsável por realizar o transporte de substâncias pelo corpo da planta. Tamanha é a sua importância que o seu surgimento, ao longo do processo evolutivo está relacionado ao aumento do porte dos vegetais e à conquista definitiva do ambiente terrestre. Sobre o sistema vascular, julgue as sentenças em (V) para verdadeiro e (F) para falso. 1. ( ) Caso a planta venha a sofrer uma interrupção do transporte de seiva mineral pelos vasos condutores, é possível que este problema esteja relacionado ao xilema. 2. ( ) O procâmbio é um meristema primário, originário do meristema apical e que originará o xilema primário. 3. ( ) Os elementos de tubo crivado fazem parte da composição do floema e possuem poros estreitos e uniformes ao longo de toda a área crivada, localizada na porção terminal da célula. 4. ( ) Células crivadas estão associadas à uma célula parenquimática chamada companheira, à qual acredita-se ter a função de liberar substâncias para a sua sobrevivência. Após julgar as sentenças, assinale a alternativa que contém a sequência que preenche corretamente e respectivamente as lacunas. a) V – V – F – F. b) V – V – V – F. c) F – V – V – F. d) F – V – F – F. e) V – V – F – V. U1 - Introdução à anatomia vegetal 41 Seção 1.3 Diálogo aberto Estruturas vegetativas e reprodutivas Prezado aluno, na primeira seção desta unidade, você foi inserido em um contexto em que passou a ocupar o cargo de analista ambiental especializado em botânica, em uma empresa prestadora de serviços para setores privados e órgãos públicos. Como parte de suas atribuições, você foi designado a elaborar uma aula para alunos de ensino fundamental, sobre a origem do papel e os aspectos fisiológicos e morfológicos dos vegetais envolvidos. Na segunda seção, você foi solicitado pela prefeitura municipal para proferir uma palestra aos funcionários municipais, explicando os aspectos relacionados ao crescimento e desenvolvimento dos vegetais. Nesta terceira e última seção, imagine que uma das atividades frequentemente realizada por empresas de consultoria ambiental é o levantamento florístico em determinada região, como parte da composição do relatório de impacto ambiental de empreendimentos. Com o relatório de impacto ambiental em mãos, o órgão ambiental responsável pode analisar o caso e autorizar ou não uma supressão da vegetação. Por vezes, o órgão responsável, como medida mitigadora, determina a modulação (transposição de um indivíduo vegetal de um local para outro) das espécies do local de supressão ou a compensação por meio do plantio de espécies em outro local. Neste contexto, você foi delegado para auxiliar uma equipe técnica, em um trabalho de campo que tem como objetivo fazer a introdução de espécies vegetais em uma área com solo erodido, como medida compensatória à supressão vegetal autorizada pelo órgão ambiental. As plântulas que serão introduzidas na área, tiveram a sua germinação e crescimento inicial realizados em estufas. Porém, antes da saída a campo, os técnicos precisaram responder a um questionário que serviria de base para a elaboração de um relatório técnico, que será enviado ao órgão ambiental. Para isso, eles precisaram consultá-lo com os seguintes questionamentos: U1 - Introdução à anatomia vegetal42 o tipo de raiz das espécies escolhidas poderia, de alguma forma, influenciar na recuperação de solos erodidos? Que cuidados devem ser tomados com as raízes no momento de fazer o replantio? Caso ocorra um dano à raiz, quais são as consequências e medidas que podem ser tomadas? Por que raízes de plantas de espécies diferentes possuem espessuras diferentes? As respostas a estas perguntas serão importantes para o trabalho dos técnicos em campo e para a base de construção do relatório. Bom trabalho! Não pode faltar Ao longo desta unidade você estudou os fundamentos básicos da anatomia vegetal, com enfoque para a estrutura da célula vegetal, bem como a forma em que elas se organizam para formar os tecidos. Nesta seção, finalizaremos a unidade apresentando a anatomia dos órgãos vegetativos e reprodutivos. Nas seções anteriores, você aprendeu, portanto, que as células vegetais estão estruturalmente organizadas para o atendimento das necessidades vitais dos vegetais. Tais células, apesar de trabalharem individualmente, só conseguem exercer de forma efetiva o seu papel quando agrupadas em tecidos. Estes, por sua vez, estão organizados em unidades estruturais maiores, os sistemas de tecidos, que juntos irão formar os órgãos vegetais reprodutivos e vegetativos. Você saberia descrever quais são os órgãos vegetativos de uma planta? E os reprodutivos? Basicamente, um órgão vegetativo é aquele que está relacionado com a sobrevivência do vegetal. São eles a raiz, o caule e as folhas. Já o órgão reprodutivo, como o próprio nome indica, está relacionado à perpetuação da espécie, já que engloba as estruturas relacionadas diretamente com a reprodução: flores, frutos e sementes. Vale lembrar que esta classificação se refere ao grupo das angiospermas, pois, dentre as divisões dos vegetais, estas são as únicas a apresentarem flores e frutos. Iniciaremos os nossos estudos tratando de um dos mais importantes órgãos vegetais: a raiz. Tamanha é a sua relevância, que durante o processo de germinação da semente, é a primeira estrutura a emergir, possibilitando à plântula se fixar ao solo e absorver a água e os íons em soluções presentes nele. Além de promover a fixação U1 - Introdução à anatomia vegetal 43 do vegetal ao solo e atuar na absorção de nutrientes, a raiz também pode participar da condução de seiva para outras partes da planta, realizando o armazenamento de substâncias (raízes tuberosas). Para que todas estas funções sejam desempenhadas, a organização morfológica da raiz conta com algumas estruturas: • Coifa: conjunto de células parenquimáticas que protegem o meristema apical e facilitam a penetração da raiz no solo. • Pelos radiculares: realizam a absorção de água e nutrientes presentes no solo. Quando os pelos mais velhos, localizados nas porções superiores, morrem são substituídos por novos pelos, que nascem na região inferior. • Raízes laterais: atuam na fixação da planta no solo. A Figura 1.11 esquematiza a morfologia externa da raiz. Observeque as estruturas mencionadas anteriormente encontram-se distribuídas em regiões: a coifa, por exemplo, localiza-se na zona meristemática; entre esta região e a zona pilífera (ou zona de maturação, que contém os pelos radiculares e consiste no local onde se inicia a maturação dos tecidos primários) há a zona lisa (ou de crescimento), que está envolvida com o alongamento da raiz; a zona de ramificações (ou suberosa) é o local em que se encontram as raízes laterais e que tem esse nome devido à presença de manchas de súber, formadas quando os pelos radiculares morrem. Figura 1.11 - Morfologia externa da raiz Fonte: Raven, Evert e Eichhorn (2014, p. 561). Raiz lateral Raiz lateral Raiz lateral emergindo Pelos radiculados Bainha de mucilagem Coifa U1 - Introdução à anatomia vegetal44 Para que esta morfologia externa básica da raiz seja desenvolvida, há um processo de crescimento envolvido, que pode ser primário (estrutura primária da raiz) ou secundário (estrutura secundária). Estudaremos ambos os crescimentos com enfoque nas modificações que ocorrem internamente, no corpo vegetal. A partir de agora, utilizaremos muitos dos conhecimentos adquiridos na Seção 1.2. Caso você não se lembre dos conceitos de histologia vegetal, é interessante que releia a seção anterior. Em comparação a outros órgãos das plantas, a raiz possui uma estrutura simples, sem a presença de folhas, nós e entrenós (observados nos caules). Muitas espécies vegetais apresentam apenas crescimento primário, ou seja, não há um crescimento em espessura. Neste caso, as suas raízes apresentam uma estrutura primária ao longo de toda a vida. A estrutura primária da raiz origina-se a partir do meristema apical, mais precisamente das células iniciais, localizadas em uma região capaz de originar todos os tecidos da raiz, o promeristema. A partir dele, são formados os três sistemas de tecidos principais: epiderme (sistema dérmico), córtex (sistema fundamental) e o cilindro vascular (sistema vascular). A epiderme é o tecido de revestimento formado por células alongadas, justapostas, com parede celular fina e sem cutícula, para facilitar a entrada de água. Os pelos radiculares, especializados na absorção de água e sais minerais em solução, são extensões das células da epiderme. Por serem muito finos, os pelos radiculares podem ser perdidos durante um processo de transplantação vegetal, por exemplo. Por isso, a importância do replantio ser realizado com cuidado e mantendo boa parte do solo que se encontra no entorno do sistema radicular. Caso ocorra dano aos pelos radiculares, a poda das partes aéreas pode ser uma medida compensatória, já que reduz as atividades metabólicas da planta. O córtex, que representa o sistema fundamental nas raízes, constitui a maior parte de sua estrutura primária. Ele é geralmente formado por células parenquimáticas e apresenta uma região mais externa com células espaçadas, que formam espaços intercelulares importantes para a aeração da raiz. Internamente possui uma camada, a endoderme, formada por células compactadas, com presença de estria de Caspary. Esta estrutura é uma faixa impermeável à U1 - Introdução à anatomia vegetal 45 passagem de água e íons, devido à presença de células com parede celular espessa e com presença de suberina. Dessa forma, acredita- se que a função das estrias de Caspary seja forçar a passagem das substâncias pelo protoplasma das células da endoderme. O cilindro vascular, originado do procâmbio, é formado pelos tecidos vasculares primários (xilema primário e floema primário) e o periciclo, uma camada de tecido parenquimático não vascular que envolve os tecidos vasculares, além de originar as raízes laterais. O xilema primário consiste, inicialmente, de protoxilema, que se diferencia em metaxilema, o que ocorre também com o floema, com a formação inicial do protofloema e posteriormente do metafloema. Em plantas com crescimento secundário (em espessura), ocorre a formação de periderme e de tecidos vasculares secundários (xilema secundário e floema secundário). A periderme é um tecido de revestimento que se forma a partir do felogênio e uma de suas características é a presença de súber (ou felema). Os tecidos vasculares secundários se formam a partir do câmbio vascular, que mantém alguma atividade meristemática. Podemos observar esses aspectos na Figura 1.12. Figura 1.12 | Esquema da morfologia interna de raízes com crescimento primário e secundário Fonte: adaptada de Raven, Evert e Eichhorn (2014, p. 571). U1 - Introdução à anatomia vegetal46 Assimile A arquitetura de um sistema radicular pode apresentar variações quanto, por exemplo, à disposição das raízes laterais. A raiz primária cresce para baixo e origina raízes laterais, formando o chamado sistema radicular pivotante. Pode ainda a raiz primária ter vida curta e morrer, dando lugar a raízes adventícias de origem caulinar. Neste caso, temos um sistema radicular fasciculado. A superficialidade de crescimento do sistema radicular fasciculado e a capacidade de agregarem partículas de solo, faz com que as plantas que o tenham sejam apropriadas para prevenção de erosão do solo (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). Devido a estas características, a raiz é um órgão que precisa ser cuidadosamente analisado antes da realização de projetos de arborização urbana, visto que, muitas vezes, o sistema radicular pode ser muito desenvolvido e causar rachaduras nas vias. Outra estrutura vegetativa observada nos vegetais é o caule, que geralmente é um órgão aéreo que apresenta como funções sustentar as outras partes aéreas da planta (como folhas, flores e frutos, por exemplo) e conduzir substâncias produzidas nas folhas para as partes inferiores (via floema) e água e íons minerais absorvidos pelas raízes para as folhas (via xilema). Em comparação às raízes, a estrutura do caule é mais complexa e externamente formada pelos nós (locais de inserção das folhas), entrenós (espaço entre dois nós), gemas apicais e laterais (regiões de meristemas primários, envolvidos no crescimento da extensão do caule) e colo (região de transição entre caule e raiz). Assim como as raízes, os caules podem apresentar estrutura primária ou secundária, dependendo do tipo de crescimento que desenvolvem. A estrutura primária do caule sofre variações entre diferentes espécies vegetais, entretanto, na maioria deles, podem-se observar três sistemas de tecidos: sistema dérmico (epiderme), sistema fundamental (córtex e medula) e sistema vascular (cilindro vascular). A epiderme, originada do meristema apical, é formada por uma camada única de células recobertas por uma cutícula e, nos caules fotossintetizantes, pode apresentar estômatos. Abaixo dela, encontra- se o córtex, formado em sua maior parte por células do parênquima, além de colênquima e, em alguns casos, esclerênquima. O parênquima cortical pode conter cloroplastos (clorênquima) e possuir U1 - Introdução à anatomia vegetal 47 células especializadas na estocagem de substâncias, tais como amido, cristais, resinas, entre outras. Na região central do cilindro vascular encontra-se a medula, tecido que faz parte do sistema fundamental, formada por células parenquimáticas lignificadas. O procâmbio, que origina o cilindro vascular, se diferencia, inicialmente, em protoxilema e protofloema e posteriormente em metaxilema e metafloema, tal como ocorre no desenvolvimento da estrutura primária das raízes. A forma como os feixes vasculares estão organizados, dá origem à três tipos básicos de organização caulinar interna: o sistema vascular forma um cilindro contínuo, com a medula na parte interna e o córtex externamente. Os tecidos vasculares podem estar dispostos na forma de feixes, separados por região interfascicular, com córtex externamente e medula internamente. Já os feixes vasculares ficam dispersos por todo o tecido fundamental. O crescimento secundário do caule sofre influência do meristema apical
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